先端技術連携リサーチセンター

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「先端技術連携リサーチセンター」では、産業界、大学、公的研究機関など、産・学・行政が連携し、先端技術に関する研究が行われています。ここで培われた研究成果は地域産業を支える資産であり、21世紀の名古屋のエネルギー源として、都市の活性化や市民生活の向上に活用してまいります。

先端技術連携リサーチセンター

施設概要

名 称 先端技術連携リサーチセンター
所在地 名古屋市守山区大字下志段味字穴ケ洞2268-1
敷地面積 24,760m²
構 造 鉄筋コンクリート
延床面積 6,499m²
研究機関 ◆国立研究開発法人産業技術総合研究所、名古屋市工業研究所(共同研究)
◆中部大学・企業(共同研究)
◆ファインセラミックス技術研究組合、国立研究開発法人産業技術総合研究所(共同研究)
◆国立研究開発法人産業技術総合研究所(共同研究)
◆名古屋市工業研究所、国立大学法人名古屋大学エコトピア科学研究所(共同研究)
◆日本FC企画(共同研究)
◆工業技術振興部 産業応用課〈公益財団法人名古屋産業振興公社〉
開 館 平成11年11月

研究プロジェクトの概要

研究機関名 研究テーマ及び研究内容、研究成果
国立研究開発法人産業技術総合研究所(構造材料研究部門)
・名古屋市工業研究所

主な研究テーマ

「低環境負荷材料を用いた高機能性表面処理についての研究」

研究内容

○産業技術総合研究所の技術シーズであるナノ領域(※1)の表面機能化技術を産業応用に結びつけることを目的としています。本研究では、エネルギーや資源の高効率化をもたらす表面処理分野において、天然には存在しないため生成に大きなエネルギーを要する有機フッ素化合物を使わずに汎用元素(※2)を用いた高機能な処理の実現を目指します。

○平成30年度は、様々な金属表面に対して、かるく傾けただけで表面に付着した液体を除去できる表面処理技術を実現し、評価していきます。

  • ※1 ナノ領域:原子・分子スケールであるナノメートル (1nm=10億分の1m)の領域
  • ※2 炭素やケイ素など地球上に豊富に存在し無害な元素

研究成果

○本技術を地元中小企業に普及することで、高機能かつ高耐久性の製品を低い環境負荷やコストで開発するための技術移転が実現できます。

○有機フッ素化合物を用いず、汎用元素を用いた高機能な表面処理技術を開発します。

国立研究開発法人産業技術総合研究所(構造材料研究部門)
・名古屋市工業研究所

主な研究テーマ

「天然資源由来繊維と熱可塑性樹脂の複合材料に関する研究」

研究内容

○セルロースナノファイバー等の天然資源由来繊維は、持続可能型材料であり、しかも炭素繊維に匹敵する強度を有することから、優れた樹脂補強用材料として利用が期待されています。本研究では、このような天然資源由来繊維と熱可塑性樹脂の効果的な複合化に関する技術を確立し、高機能複合材料の開発を目指します。

○平成30年度は、ナノファイバーの再凝集防止や熱可塑性樹脂との親和性向上を図るため、ナノファイバーに施す化学処理法について検討します。また、化学処理によってファイバーの分散度合いや樹脂の機械物性等がどう変わるかを評価します。

研究成果

○これまでの研究で、ナノファイバー化されていない粉末セルロースを添加剤とともに樹脂に混練することで、引張強度及び弾性率が向上した複合材料が得られました。

○今後は、ナノファイバーの化学処理により熱可塑性樹脂との界面接着強度の向上を目指し、これにより引張、曲げ、耐衝撃性等の物性が強化された高機能複合材料の開発が期待されます。

名古屋大学未来材料・システム研究所
・名古屋市工業研究所

主な研究テーマ

「環境技術への電気化学の展開」

研究内容

○次世代自動車等への応用が期待される燃料電池(※)について、電解質や電極などの電池本体の開発から、効率よく発電するための制御システムの開発まで幅広いテーマで研究を行っているほか、電池本体の性能評価技術の開発を行っています。

○平成30年度は、電池部材としてナノ構造を持つ炭素材料の開発と燃料電池等を対象にした製造技術や評価技術を開発します。また、微生物を応用した電池型環境浄化装置の開発を進め、下水処理に応用します。また、愛知県の重点研究プロジェクトに参画し、燃料電池の燃料となる水素の貯蔵や製造技術の開発も行います。

※ 燃料電池:燃料となるガス(水素)や液体(メタノール、エタノールなどアルコール)から電気化学反応を用いて、電力と熱を発生する次世代の発電装置のことです。

研究成果

○新規ナノ炭素材料を用いた電池部材を試作します。

○次世代燃料電池として微生物を応用した電池型環境浄化装置は名古屋市の下水処理場などで実証試験を行います。

○今後も、燃料電池や二次電池材料の研究開発により新しい材料の実用化を進めます。また、適用可能範囲を広げ、様々な分野に応用範囲を広げます。

シーズテクノ株式会社
・新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)
・中部大学
・名古屋工業大学

主な研究テーマ

「グラフェン超広帯域透明導電基板の技術開発」

研究内容

○炭素の2次元結晶グラフェンは、銅の100倍以上の導電性と10倍の熱伝導性を持つことから、機能性材料や放熱部材料ばかりでなく、光のように質量を待たない電子により、非常に高い移動度を持つので、超高周波や光デバイスとして、次世代のデバイスへの広い応用が期待されています。そのグラフェンを、マイクロ波プラズマCVDにより、半導体、ガラス、プラスチックフイルムに低温で直接成膜できる技術を開発したので、それを応用したグラフェン超広帯域透明導電基板の技術開発を行います。

○平成30年度は、半導体、ガラス基板上へのグラフェン超広帯域透明導電基板の技術開発を行います。

※ グラフェン:カーボンナノチューブと同様に炭素原子が結合した材料であり、厚みが原子1個分の二次元構造をもつ薄膜状材料のことです。

研究成果

○これまで、グラフェン成膜用のマイクロ波励起の表面波プラズマCVD装置を開発し、特性の良いグラフェン結晶を作成でき、透明導電膜を開発することができました。

○今後は、特性の良いグラフェン膜を開発することにより、透明導電膜ばかりでなく、効率の良いバッテリーや燃料電池用の触媒電極として応用できることが予想されます。

日本FC企画株式会社
・立命館大学
・企業

主な研究テーマ

「ドローン用燃料電池システムに係わる研究開発」

研究内容

○近年ドローンの登場が物流や農業などの在り方を変えようとしています。ただ現状の2次電池を電源としたドローンの航続時間は15分程度であり、物流や農業を変革するまでには至っていません。日本FC企画では、航続時間を1~2時間程度に上げるべくドローン用燃料電池(※)システムの事業化を目指しています。

○燃料電池ドローン(FCD)のシステムおよびセル部材、並びに、燃料電池自動車(FCV)のセル部材に関する研究開発を実施しています。特に、上空からの落下に耐える水素タンク、水素用バルブの高耐久化、スタックの軽量化を目指したスタック用金属セパレータの可能性を見極めます。

○平成30年度は、電流密度の2倍増の膜電極接合体、金属セパレータの開発に成功する見通しです。

−80℃水素環境下疲労試験機

−80℃水素環境下疲労試験機

研究成果

○これまでの研究成果としては、水素タンク用ライナー材の20MPa水素環境下吸水試験方法の確立、極低温(−80℃)・水素環境下での高分子材料疲労試験機の開発を行いました。

○今後予想される成果としては、金属セパレータの試作による高電流密度化

  • ※ 燃料電池:燃料となるガス(水素)や液体(メタノール、エタノールなどアルコール)から電気化学反応を用いて、電力と熱を発生する次世代の発電装置のことです。その発電評価は日本FC企画に設置の図に示す各種の発電評価装置によって評価することが可能です。
セル発電評価装置

図 セル発電評価装置

トライエンジニアリング株式会社
・国立研究開発法人産業技術総合研究所
・名古屋市工業研究所

主な研究テーマ

「ロボット摩擦重ね接合法(FLJ)による金属/CFRPの直接異材接合の製品化に向けた最適制御を伴う高機能ロボットFLJシステムの研究開発」

研究内容

○自動車の軽量化技術において、従来の鉄系金属だけの構造から非鉄金属や樹脂、CFRPといった新素材が今後増加する傾向にあり、その中で必要とされる異材種を直接接合するFLJに必要なロボット制御や装置の研究開発を行い、事業化を目指します。

○平成30年は、ロボット制御と装置の試験と接合強度や品質の評価を行います。

研究成果

○平成29年度は、ロボット制御と装置の基礎開発と接合厚の違いに対応するために三種類の装置を製作しました。

○今後は、ロボットFLJ(摩擦重ね接合法)システムの機能向上開発を行い、適用範囲を広げ、実用化を進めます。

株式会社ROBOSHIN
・愛知工業大学

主な研究テーマ

「ロボットの作業軌道の自動生成と
 ロボットキャリブレーション」

研究内容

○従来の産業用ロボットでは、ティーチング作業が必要でしたが、ロボットビジョンを用いることで外界環境を認識し、作業軌道を自動で生成することができるようになります。また、ロボットを絶対座標値で制御できるようになると、組み付けなどの精度を要求される作業にも応用することができます。

○特に、3Dカメラを用いたピッキング作業でのピッキング位置又は、プレース位置までのロボット軌道を自動で生成し、ティーチング作業の低減を目指します。

○平成30年度は、高所作業環境での組み付け作業ロボットへの応用や、高精度な組み立て作業ロボットへの応用を目指します。

研究成果

○これまで、キャリブレーションについては、自動車組み付け関係のロボットへ応用を行いました。

○平成29年度は、複数台のロボットに共働で作業させる場合に、ロボット座標系を統一するためのキャリブレーションの研究を行いました。

○今後は、複雑なピッキング作業への応用や、複数ロボットの組み付け作業への応用が期待されます。

株式会社JPカンファレンス
・新居浜高専

主な研究テーマ

「水/セラミック電極によるアスベストの低消費電力
 溶融無害化技術」

研究内容

○水/セラミック電極による放電では、大気中で数kwの電力で放電を起こすことにより、セラミックのように絶縁性で高融点の材料が溶融状態に至ってアークがその溶融部に終端し、事実上の放電を主電極として働く現象が起きます。これを応用し、アスベストを連続的に溶融し完全に無害化する研究を行っています。

○平成30年度は、実用化に向けての試作機を完成させ、アスベスト除去現場に使用できる機器を製造することを目指します。

研究成果

○水/セラミック電極は水とセラミックから構成される放電電極で放電時にセラミックが溶融して電極として機能します。これまでの研究で、この方法でロックウール板を代替材料として用い、実際に溶融が可能であることを確かめることができました。

○2017年4月から外壁塗膜がアスベストレベル1同等の規制に入りました。 はく離剤で除去する方法がありますが、はく離剤では対応できない塗膜があり、高圧洗浄機を使用しますが、その排水処理に応用できることが期待されます。

(公財)名古屋産業振興公社
・名古屋大学
・名古屋市工業研究所
・企業

研究内容

○中小企業等に対してプラズマ(※)技術を普及啓発することにより、ものづくり技術の革新や技術課題の解決、生産性の向上を目指しています。

○金属の硬度化などの表面改質や、液面プラズマによる溶液中にある粒子の分散性の改良などに取り組んでいます。

※プラズマ:気体の温度を上げたり、電界をかけたりすると「電離」が起こり、中性分子と正イオン、電子が混在した非常に活性化した状態となったものです。

研究成果

産業応用課ホームページをご参照ください。

研究団体へのリンク

お問い合わせ先

公益財団法人 名古屋産業振興公社研究開発支援課
名古屋市守山区大字下志段味字穴ケ洞2271-129
サイエンス交流プラザ内
電話(052)736-5680 FAX(052)736-5685